Параплан. Виктор Гончаренко "Техника и тактика парящих полетов"

Переход

Набрав в восходящем потоке высоту, надо переходить к следующему облаку. Этот этап парящего полета, когда пилот совершает прямолинейное планирование от одного потока к другому, называется переходом.

В теории парящего полета глава о переходах наиболее трудная, особенно для тех, кто не любит формул. Переходам посвящен ряд исследований, проводившихся во многих странах мира. В Курсе учебно-летной подготовки спортсменов-планеристов переходам также уделено много внимания, так как начинающим парителям необходимо разобраться в соотношениях параметров движения планера в этом режиме. Планеристам, желающим досконально разобраться и углубить свои знания по этому вопросу, можно рекомендовать специальную литературу *.

Как известно, каждый тип планера имеет свою поляру скоростей . Выраженная графически, она наглядно характеризует его качества. Эта поляра определяет зависимость вертикальной скорости снижения планера от скорости его полета по траектории. Для планера такая характеристика его летных данных является одной из важнейших. Поэтому, знакомясь с новой машиной, сравнивая ее с другими, планерист прежде всего интересуется полярой скоростей (рис. 34).


Сопоставляя распространенные у нас планеры, как учебно-тренировочный "Бланик" и "Фока-5", можно увидеть, что их летные характеристики различны. "Фока" отличается более высоким качеством и большими скоростями полета, нежели "Бланик". Рекордный планер А-15 имеет еще более высокие летные характеристики.

Следовательно, скорость перехода прежде всего зависит от того, на каком планере совершается полет. Каждый планер имеет ряд наиболее характерных скоростей: наивыгоднейшую, экономическую, минимальную, максимально допустимую скорости, применяемые при переходах, долетах и т. д.

О минимальной скорости речь уже шла ранее. Было показано, чем меньше скорость полета, тем меньше радиус спирали. Однако при достижении минимальной скорости полета может произойти срыв в штопор. Минимальная скорость полета планера зависит от его полетного веса, положения закрылков и интерцепторов.

Экономическая скорость-это такая скорость полета, при которой вертикальная скорость снижения планера наименьшая из возможных, соответствующих данному полетному весу и положению органов механизации крыла. Этой скоростью планеристы пользуются тогда, когда необходимо как можно больше времени продержаться в воздухе.

Наивыгоднейшая скорость, или, как еще говорят планеристы, скорость максимального качества - это скорость, при которой дальность планирования будет наибольшей.

Максимально допустимая скорость полета планера определяется его прочностью.

Оптимальная скорость перехода- это скорость полета, при которой путевая скорость планера максимальная. Оптимальная скорость перехода зависит не только от типа планера, но и от метеорологических условий данного дня, а именно, от вертикальной скорости восходящих и нисходящих потоков и от силы и направления ветра.

Представим, например, что три планериста на "Бланиках"

одновременно под одним облаком набрали одинаковую высоту и решили переходить к следующему облаку. Первый планерист решил, что лучше всего делать переход при экономической скорости, когда потеря высоты наименьшая. Второй определил, что вернее лететь при наивыгоднейшей скорости, когда качество планера максимально. А третий посчитал, что при сильных потоках переход надо совершать при повышенной скорости.

Итак, три планериста с одной высоты, но при разных скоростях направились к намеченному облаку, полагая, что встретят под ним подъем не менее 3 м/с (рис. 35).



Экономическая скорость "Бланика" равна 78 км/ч, поэтому первый планерист сразу же отстал. Проследим за двумя другими. Пусть до облака расстояние 15 км. Это, по данным практики, средняя дистанция перехода, которая ,в полетах на дальность и по маршрутам встречается довольно часто. Второй планерист направился к облаку с наивыгоднейшей скоростью, равной для "Бланика" 85 км/ч. При этом вертикальная скорость снижения планера составляла 0,85 м/с. Третий планерист устремился вперед со скоростью 145 км/ч. При такой скорости снижение "Бланика" почти в три раза больше, чем при наивыгоднейшей и равно 2,45 м/с.

Третий планерист - "скоростник", выдерживая скорость перехода 145 км/ч, покрыл расстояние перехода в 15 км за 373 с и потерял при этом 914 м высоты. Найдя восходящий поток со скоростью подъема планера, равной 3 м/с, он ввел планер в спираль и стал набирать высоту.

Второй планерист - "осторожный", летевший при скорости, соответствующей Д'макс, достиг потока за 636 с, но потерял при этом всего лишь 541 м высоты, т. е. на 373 м меньше, чем третий. Разница довольно ощутимая. Но каково же было его удивление, когда он увидел "скоростника" не ниже, а выше себя, на 411 м. Как же это произошло? (Рис. 36).



Обратимся к расчетам. Третий планерист выиграл у второго за счет скорости полета по траектории 263 с. За это время в потоке со скоростью подъема планера, равном 3 м/с, он успел набрать высоту 789 м, которая компенсировала не только потерю высоты за счет увеличения скорости перехода, но и оказалась намного больше той высоты, которую сэкономил на переходе второй планерист.

Что касается первого планериста - "тихохода", который летел к потоку при экономической скорости, то он отстал не только от третьего, но и от второго пилота (рис. 37).



Отсюда можно сделать вывод, что между скороподъемностью потоков, скоростью перехода и выигрышем высоты существует определенная зависимость. Чем больше скорость потоков, тем большей оказывается скорость перехода, при которой выигрыш высоты будет наибольший. Однако такое увеличение скорости не безгранично. После некоторого определенного рубежа увеличение вертикальной скорости снижения станет настолько большим, что выигрыш высоты в потоке за счет сэкономленного на переходе времени не сможет компенсировать этой потери.

Следовательно, каждой средней скороподъемности потока соответствует для данного планера только одна наивыгоднейшая скп-рость перехода, которая называется оптимальной скоростью перехода. Оптимальная скорость перехода обусловливает максимальный выигрыш высоты, а значит, и выигрыш во времени полета.

Для примера приводим таблицу оптимальных скоростей перехода планера "Бланик" в одно- и двухместном вариантах.

Из таблицы видно, что, чем больше средняя скороподъемность потоков, тем больше и средняя скорость полета планера, которая для штилевой погоды равна путевой скорости. При полете со

встречным ветром путевая скорость будет меньше на величину скорости ветра, а с попутным ветром - увеличится на эту же величину.

Так, например, если в приведенном выше примере у третьего планериста средняя скорость перехода в потоках со скоростью подъема планера, равной 3 м/с, равна 67 км/ч, то при скорости встречного ветра 20 км/ч она была бы равна всего 47 км/ч. Однако при таком же ветре, но попутном, его путевая скорость увеличилась бы до 87 км/ч, т. е. была бы на 40 км/ч больше, чем со Бстречным ветром.

Все это говорит о том, что планеристам необходимо учитывать метеорологические особенности каждого летного дня самым тщательным образом. Для того чтобы получить от каждой тренировки и каждого полета максимум пользы, надо стремиться с самого начала в полной мере использовать метеорологические условия данного дня, т. е. выбирать наиболее мощные потоки, а переходы от потока к потоку выполнять только на оптимальных скоростях.

Известно, что оптимальные скорости переходов для различных лотоков можно определить по поляре скоростей планера (рис. 38).



Чтобы определить оптимальные скорости полета при разных -скороподъемностях потока, удобно составить таблицу, наподобие лриведениой выше для "Бланика", и пользоваться ею в полете.

Кроме таблиц, планеристы используют калькуляторы и счетные .линейки, помогающие в полете путем одной-двух несложных операций найти нужную скорость, после чего остается только выдержать ее при переходе.

В конце книги дано описание одного калькулятора для определения оптимальных скоростей конструкции мастера спорта Е. Вачасова. Этот калькулятор очень прост и удобен в работе. Там же дано и описание, как пользоваться им. Полезно самому сделать такой калькулятор, ибо в полетах на "Бланике" он вам очень понадобится.

Есть и другие калькуляторы, а также различные таблицы и графики для многих типов планеров, позволяющие быстро решать в полете навигационные и тактические задачи полета планера: чешская навигационная линейка, круговой калькулятор, графики средних скоростей и т. д. О некоторых из них подробно рассказано в специальной литературе (см. сноску на стр. 71). Однако "Кольцевая линейка планериста", как называется калькулятор Вачасова, отличается не только простотой, на и тем, что для расчетов на ней необходимы всего одна-две секундные операции, выполняемые одной левой, свободной рукой, и не требующие зрительного напряжения, так как при небольшом навыке производятся почти автоматически. Следует иметь в виду и то, что при расчетах на линейке Вачасова учитывается запас высоты, который всегда необходимо вводить для компенсации некоторого ухудшения качества "Блани-ков" от эксплуатационной изношенности по сравнению с теоретическим.

Рассмотрим вопрос о том, как определить скороподъемность потока под тем облаком, к которому летит планер. Ведь, не зная ее,, .нельзя выяснить скорость оптимального перехода. Имея опыт парящих полетов, скорость потока можно узнать, а вернее, оценить по виду облака, по ранее встречающимся потокам под аналогичными облаками. Если такого опыта нет, то рекомендуется определять скорость перехода не по тому потоку, к которому летит планер, а по средней скороподъемности потоков, в которых высота уже набиралась. Правда при этом путевая скорость будет несколько меньше, но зато и грубых ошибок тоже меньше.

Что же такое средняя скороподъемность потока? Ни в коем случае нельзя считать, что вариометр показывает скороподъемность потока.

Для определения средней скороподъемности потока надо при вводе планера в спираль включить секундомер и запомнить высоту входа, а при выходе из потока выключить его и определить по высотомеру высоту выхода и выигрыш высоты. Разделив выигрыш высоты на время набора, получите среднюю скороподъемность данного потока.

Определяя среднюю скороподъемность потока в каждом потоке, найдете ее для нескольких потоков, а по ней и оптимальную скорость перехода. Например, в первом потоке вы получили 2 м/с. во втором - 1 м/с, в третьем - 1,5 м/с. Сложите эти числа, разделите на три и получите 1,5 м/с. Значит, средняя скороподъемность потока равна 1,5 м/с, а оптимальная скорость перехода (для "Бланика")- 103 км/ч.

Но не забывайте ее корректировать, если явно видите, что скороподъемность потока, к которому летит планер, будет значительно отличаться от средней. Если планер летит к потоку, скорость подъема которого 5 м/с, на прежней скорости 103 км/ч, значит, в этом случае вы уподобитесь "тихоходу" из нашего примера. Допустим, что с вами на переход полетел еще один планерист, который увеличил скорость до оптимальной, соответствующей предполагаемой скорости потока, т. е. примерно 150 км/ч. Когда вы подлетите к потоку, он будет уже выше вас, следовательно, тактическое преимущество окажется за ним. В скоростных полетах дорога каждая секунда, и, если по всем данным, поток, к которому направляется планер, больше того, который вы оставили, оптимальную скорость перехода следует увеличить до скорости, соответствующей предполагаемому потоку.

Однако может быть и наоборот. Если набор высоты происходил в сильных потоках, но дальше по маршруту нет близко хороших облаков, бессмысленно идти на высокой скорости, так как можно потерять высоту, не дойдя до потоков. Следует во всех случаях приспосабливаться к обстановке и переходить на такой режим полета, который может обеспечить без большого риска преодоление разрыва между облаками.

Переход - это сложный в тактическом отношении маневр, ч планерист постоянно должен следить за показаниями вариометра, чтобы в процессе полета вносить поправки в выбранную им скорость полета. На пути между двумя восходящими потоками встречаются также промежуточные восходящие и нисходящие потоки. Кольцевой калькулятор скорости, установленный на чувствительном вариометре, может помочь подобрать скорость, соответствующую каждому встречному потоку. В нисходящих потоках скорость перехода увеличивают, что позволяет проходить их быстрее и тем самым сократить время воздействия на планер нисходящих потоков, а в восходящих потоках скорость перехода уменьшают, чтобы продлить их воздействие.



На рис. 39 показан вариометр с кольцом калькулятора планера "Кобра-15". Кольцо калькулятора установлено на переход при средней скороподъемности потока 2 м/с. Стрелка вариометра указывает в положении I требуемую скорость перехода 140 км/ч. В нисходящем потоке стрелка, отклонившись вниз в положение II, покажет на необходимость увеличения скорости полета.

Возникает вопрос, не уменьшается ли путевая скорость при выдерживании скорости полета в восходящих потоках по кольцевому калькулятору? В теории парящего полета доказано, что путевая; скорость в этом случае увеличивается.

Например, при скорости средних по силе восходящих потоков 3 м/с путевая скорость "Бланика" в штиль должна быть равна 67 .км/ч при наличии на планере одного пилота. Допустим, что планер попал в такие условия, 'когда восходящий поток очень широк,, и в течение часа полет продолжается (без набора и без потери высоты. При этом стрелка вариометра будет находиться на нуле и указывать на кольцевом калькуляторе скорость 105 км/ч. Следовательно, за час планер пролетит по прямой 105 км. А ведь это-почти на 35 км больше того, что он мог бы пролететь, набирая высоту в потоках со скоростью подъема 3 м/с и совершая переходы* на скорости 130 км/ч.

Как видим, от правильного определения средней скороподъемности потоков во многом зависит успех полета. Секундомер в этом деле незаменимый помощник. Но может случиться, что на планере не окажется не только секундомера, но и бортовых часов. В этом случае, конечно, точность определений скоростей уменьшится, но это не значит, что полеты без секундомера и часов бесполезны. И такие полеты нужны планеристам для накопления опыта.

Эдвард Макула рекомендует два способа определения средней скороподъемности "на глаз":

средняя вертикальная скорость планера принимается равной примерно половине максимальных, но непродолжительных показаний вариометра; средняя вертикальная скорость планера приравнивается наименьшему значению доминирующих показаний вариометра в течение длительного времени (например, времени одного витка спирали).

Оба способа оценки средней скорости потока, конечно, приблизительны. Но поскольку поляра скоростей современных планеров-парителей в "рабочей" части характеризуется сравнительно небольшими изменениями скорости полета, средняя скорость полета будет отличаться от оптимальной незначительно.

В парящем полете не следует, да и невозможно все время выдерживать скорость по шкалам прибора и калькулятору с точностью до 1 км/ч. Отклонение скорости до 5 км/ч вполне допустимо, так как в итоге оно приводит к потерям путевой скорости примерно 0,5 км/ч.

В каждом полете накапливайте опыт, присматривайтесь ко-всем деталям полета, чтобы и в полете без калькулятора можно было бы выбрать варианты скоростей без больших ошибок.

В полете могут возникнуть ситуации, когда планерист теряет высоту до минимальной или попадает в атермичный район. Тогда главное - продержаться до улучшения условий и не совершить преждевременно посадку. В этих случаях следует переходить на экономическую или наивыгоднейшую скорость полета, экономить каждый сантиметр высоты. Иногда в ожидании улучшения метеорологических условий приходится по часу и более "висеть" на одном месте, не продвигаясь вперед по маршруту. Иногда надо возвратиться на некоторое расстояние назад, чтобы переждать термический "кризис" в более благоприятных условиях и при малейшем: улучшении погоды снова двинуться вперед.

В связи с этим возникает вопрос: как сочетать имеющуюся высоту с дальностью перехода, чтобы, используя оптимальную скорость перехода, не попасть в критическую ситуацию, когда у планериста не окажется запаса высоты?

В следующем разделе подробно расскажем о рациональном использовании потока, а сейчас лишь подчеркнем, что это один из. основных вопросов, который постоянно приходится решать в маршрутном полете. Однозначного ответа на этот вопрос нет. В полете постоянно нужно следить не только за тем, как отцентрировать поток, чтобы скороподъемность планера в нем была максимальной, но и за тем, какая складывается обстановка дальше по маршруту, сколько израсходовать высоты на очередной переход. Обычно опытные планеристы предпочитают даже в хороших условиях погоды терять не более 2/з высоты потока на переход, а при низкой кромке облачности (до 1000 м) и того меньше. Это и понятно. Ведь у земли несформировавшиеся еще потоки обычно слабее, чем на высоте, значит и набор высоты в них будет медленным. Кроме того, на малой высоте всегда возрастает опасность потери потока и, как следствие, преждевременной посадки. Поэтому, если высота потока, измеряемая до нижней кромки облачности, составляет 1500 м, то самое большее, что следует потратить на переход - эта 1000 м высоты. Но ведь на "Бланике", затратив эту высоту при режиме максимального качества, можно пролететь и 28 км, и в два раза меньше, если выдерживать оптимальную скорость переходау, соответствующую потокам со скоростью подъема планера 3 м/с. В этом случае, находясь в наборе высоты и предварительно оцениз. среднюю скороподъемность потока, надо так соразмерить расстояние предстоящего перехода и скорость полета, чтобы "уложиться" в лимит имеющейся высоты и на оптимальной скорости достичь-очередного потока. Для необходимых расчетов следует снова применить кольцевую линейку Вачасова. Против стрелки на неподвижной шкале "коробочки" устанавливаем высоту, которую можно израсходовать на переход-1000 м (на поворотном кольце ей соответствует цифра "1,0"). Дальше для средней скороподъемности потока Уунаб = 05 м/с, которой соответствует оптимальная скорость перехода Уопт^Зб км/ч, дальность перехода - L = 25 км. Для 1/Унаб = 1,5 м/с и Уопт перехода = 103 км/ч-L = 19 км, для Уунаб~ ^2,5 м/с и Уопт перехода^!!? км/ч-L=15 км и т. д. (рис. 40).



Чем больше скорость перехода, тем больше угол планирования и тем меньше расстояние при одной и той же исходной высоте пролетит планер. Поэтому если, набрав высоту, видно, что примерно за 20 км по маршруту есть мощное облако, в котором средняя скороподъемность потока будет 2,5 м/с, то прежде, чем устанавливать

соответствующую скорость перехода (117 км/ч), подумайте, хватит ли на такой переход имеющейся высоты. Калькулятор показывает, что на этой скорости с высоты 1000 м вы пролетите только 15 км. Что же делать? Надо искать равноценный поток (лучше по маршруту) в радиусе досягаемости при данной скорости, т. е. в радиусе 15 км. Если такого поблизости нет, тогда придется лететь к облаку либо на меньшей скорости, либо, сохраняя скорость перехода оптимальной, жертвовать запасом высоты и прийти к потоку несколько ниже. Не передвигая линейки, против L = 20 км (на подвижном кружке цифра "2") читаете, что максимально возможная скорость перехода V будет 100 км/ч, что соответствует средней скороподъемности в потоке 1,2 м/с. В этом случае на переходе к потоку явно потеряете темп полета только потому, что имеющегося резерва высоты- 1000 м для перехода на оптимальной скорости не хватает. Но ведь есть еще неприкосновенный запас высоты 500 м. Нельзя ли в надежде, что под мощным облаком поток будет действовать с меньшей высоты, рискнуть сделать переход в 20 км со скоростью 117 км/ч? Расчет снова следует сделать с помощью калькулятора. Ставите цифру "2" (что соответствует 20 км) против предполагаемой скороподъемности Vyn:i6 =2,5 м/с и соответствующей ей скорости перехода VrOUT = 117 км/ч и читаете против стрелки, что на такой переход потребуется 1330 м высоты из имеющихся 1500 м. Это значит, что после перехода останется всего 170 м. Этого, как правило, бывает слишком мало для того, чтобы выпарить. Впрочем, если даже на этой высоте удалось войти в поток, то вряд ли он будет равен 2,5 м/с, как было принято в расчете и, очевидно, придется изрядно потрудиться, чтобы выпарить при малых скоростях подъема. Риск непредвиденной посадки становится слишком большим.

Чтобы выбрать из указанных вариантов наиболее надежный, следует принять во внимание, какой полет происходит. Если это тренировочный полет или соревнования, то, поскольку главной задачей является приход на финиш, переходы выполняют наверняка. Если же это рекордный полет, то в нем от каждой секунды зависит быть или не быть новому достижению. Потеря времени на большом переходе с малой скоростью слишком велика. Поэтому в рекордных полетах всегда вводится своеобразный "коэффициент риска преждевременной посадки". Но об этом будет рассказано далее в соответствующем разделе.

При определении соразмеренности длины переходов, резерва высоты и оптимальной скорости нужно учитывать одну важную особенность. Многие планеристы ошибаются, заявляя, что переход ог облака к облаку против ветра труднее, чем по ветру, так как против ветра путевая скорость меньше, и поэтому для достижения потока необходимо больше высоты.

При движении планера против ветра путевая скорость будет меньше. Но так как облака и планер переносятся ветром вместе со всей воздушной массой, то для достижения равноудаленных облаков в любом направлении (по ветру, против ветра, с боковым ветром) планер потеряет одинаковую высоту. Так что для перехода до облака, например, на расстояние 20 км, как было в нашем примере, и против ветра, и по ветру потребуется 1330 м высоты и никакой "надбавки" при полете против ветра не надо, хотя для наблюдателя с земли покажется, что планер против ветра летит значительно медленнее, чем по ветру. Здесь мы имеем дело с двумя системами отсчета и их нельзя смешивать.

Совсем другая картина, если полет происходит в безоблачном небе при термических потоках. Термики, как мы уже знаем, "привязаны" к земле и относительно нее неподвижны. Планер же перемещается вместе с воздушной массой и поэтому относительно земли имеет различную скорость: по ветру она больше на величину скорости ветра, против ветра - меньше на ту же величину, при боковом ветре больше или меньше на соответствующую составляющую ветра. Здесь, действительно, при переходе к очагу термика в направлении, противоположном направлению ветра, придется потратить значительно больше времени, а значит, и высоты, чем при полете к равноудаленному термику в направлении ветра.

Калькулятор Вачасова и здесь помогает планеристу выполнять необходимые расчеты быстро, почти механически. Каждый "зубчик" на подвижном диске калькулятора равнозначен скорости ветра 2,5 м/с. Сделав расчет перехода для штилевых условий, парителю достаточно повернуть влево диск на число зубчиков, соответствующее скорости ветра (например, скорость встречного ветра

5 м/с, значит, диск поворачивают влево до упора на два зубчика), чтобы против стрелки получить поправку высоты на ветер. Если же ветер попутный,- диск поворачивают вправо. При боковых ветрах надо вводить поправки на составляющую ветра. Это поможет точнее и надежнее совершать переходы от потока к потоку. В дальнейшем еще остановимся на тактических особенностях переходов.

Полет на планере - это творческий процесс, и поэтому тут невозможно учесть все случаи. Пользоваться оптимальными скоростями нельзя формально. Прежде чем идти вперед, следует оценить, что ожидает вас в конце перехода и соответственно приспособиться к конкретной обстановке. Но если по маршруту погода хорошая и никакие неприятности вас не подстерегают, значит, ориентируясь по калькулятору, нужно придерживаться оптимальных скоростей переходов. А они, как уже говорилось, зависят во многом от скороподъемности потоков. И поскольку потоки имеют не одинаковую скорость, необходимо знать, как лучше использовать их. Об этом будет рассказано в следующем разделе.